穿刺活检是癌症诊断的金典型，但手术历程的不可见性及穿刺针-组织交互作用引起的针体形变等身分，导致大夫徒手穿刺操作难度大、切实性低，穿刺针无法精准抵达病灶靶点甚至加害周围仓促布局。

　　连年来，穿刺机器人技能速捷发达，因具有和平性高、可视化、自动化等特征，在经皮穿刺手术中显露出远大潜力。穿刺机器人可经过术前旅途筹办避开危险构造，并和谐医学成像或光定位导航能力杀青术中针尖名誉的实时跟踪。

　　然而，基于医学图像的穿刺针跟踪方法在脸色监测实时性、真实性及其与诊疗工具的兼容性等方面生计较大控制，感化了穿刺机器人在手术经过中自立避障及靶点操纵的准确性。

　　于是，商榷新的穿刺针神色感知门径，为手术呆板人自主/主从穿刺供给实时确切的神气讯休反馈，将就减轻调治人员的手术压力，升高穿刺手术的安好性与就手率有器重大讲理。

　　针对这一诈欺必要，近期武汉理工大学李天梁老师团队在《光学 灵巧工程》（EI、Scopus收录，中文焦点期刊，《仪器样貌范畴高质料科技期刊分级目录》和《光学和光学工程范围高材料科技期刊分级目录》“T1级”期刊）上揭晓了题为“光纤光栅与人工智能调停的形状自感知穿刺针”的封面文章。

　　本商量充沛发扬光纤传感器抗电磁滋扰、生物兼容及易于流传式衡量等优势，针对穿刺活检术中穿刺针实时地位跟踪穷苦，陈设了一种光纤光栅脸色自感知穿刺针，其仔细组织如图1所示，构筑了光纤光栅空分/波分同化复用传感收集，完工穿刺针多点位变形信休流传式感知。

　　针对此刻术中穿刺针三维神色监测手段存在的实时性、准确性不敷等题目，本斟酌调节并搭筑了光纤光栅式样自感知穿刺针标定尝试体系，构筑了神经蚁集数据集，仿真融会神经网络模型布局参量对其输出机能的用意法则，必然了基于BP神经密集的穿刺针三维形式实时精准重构最优构型，如图2(a)所示，实验样本输出究竟认识如图2(b)所示，姿态毛病最大值为0.90mm，屈曲方向角最大偏差为5.03°。为进一步验证模型的实时输出性能，搭修了动静性能验证实验平台，如图3所示，针尖处重构相对偏差小于0.84 mm，弯曲方向角最大过错为1.02°。上述终于阐明本次磋商构建的神经汇聚模型具有较好的神色沉构精度和速度。

　　该讨论聚合了光纤传感与神经网络的优势，竣工了术中穿刺针三维状态音信的实时精确获得，在手术呆板人自助穿刺/主从掌管过程中针体神志感知与调控方面具有巨大的操纵前景，为告终穿刺机器人智能化、高效化和数字化供给了一种新手段。

　　李天梁，武汉理工大学教授、博士生导师，入选湖北省外洋高层次改变人才、湖北省“楚天学者谋略”。IEEE Senior member，呆滞工程学会高档会员。聚焦于先进光纤传感才具、调养机器人、固执建设动静监测等方面的筹商。独揽国家重点研发计算课题、国家自然科学基金（青年，面上）、湖北省沉点研发策画、中国电子学会-腾讯Robotics X犀牛鸟等项目。在Nat. Commun.、Adv. Intell. Syst.、IEEE-ASME. T. Mech.、《死板工程学报》等高材料期刊与学术咸集上宣布论文60余篇，个中第一作/通讯作者SCI论文35篇。向导学生获第四届华夏商榷欲望器人改变摆布大赛宇宙三等奖、第十七届中国研究生电子部署较量天下二等奖。

　　武汉理工大学李天梁教员团队聚焦于繁杂机电建筑运行处境光纤复关感知与消息监测手艺及其诈骗方面的商量，关键席卷适应苛刻条款的极限化参数光纤传感器睡觉与制备、多参数光纤复合感知与动态解耦衡量、调解光纤散播感知的智能疗养机械人与穿着式调整创立研发等，秉承过国家重心研发课题、国家自然科学基金、湖北省沉心研发策画等项目。

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